"Непорожній" Всесвіт - Сучасна космологія і проблема прихованої маси у Всесвіті

Повернемося до проблеми критичної густини. Яке ж значення критичної густини? Сформулюємо найважливішу задачу наглядової космології: яка середня густина всіх видів фізичної матерії у Всесвіті? І найголовніше: чи більше ця середня густина критичного значення або менше?

Таким чином, йдеться саме густині всіх видів фізичної матерії. Річ у тому, що у астрономів є вагомі підстави вважати, що, крім видимих зірок і газових туманностей, зібраних в галактики, навкруги галактик і в просторі між ними є багато невидимій або дуже важко спостережуваній матерії. Оскільки тяжіння створюється всіма видами матерії, то облік невидимої матерії в загальній густині речовини абсолютно необхідний для вирішення питання про майбутню долю Вселеною.

Ще років двадцять тому астрономи вважали, що Всесвіт в найбільших масштабах -- це саме мир галактик і їх систем. Вивчаючи нашу зоряну систему, Галактику, вони встановили, що в межах її видимих меж майже вся речовина зосереджена в зірках. Всього Галактика містить ~200 мільярдів зірок. Газ і пил між зірками дають до маси зірок абсолютно незначну добавку (біля 2%).

Здавалося, що і інші галактики в основному складаються із зірок, що світяться, а простір між галактиками практично порожній. Галактики зібрані в групи і скупчення різних масштабів, утворюючи комірчасто-сітчасту великомасштабну структуру Всесвіту. Розмір типових порожніх областей, в яких галактик мало або зовсім ні, близько 30--40 Мпк. Відстані між найбільшими над скупченням галактик, що знаходяться у вузлах комірчастої структури, можуть бути 100--300 Мпк. В ще більших масштабах матерія у вигляді галактик і їх скупчень, що світиться, розподілена приблизно однорідно. Така загальна велична картина розподілу в просторі зоряних островів -- галактик.

Якомога визначити усереднену по таких великих масштабах середню густину речовини, яка потрібна для вирішення космологічної проблеми?

Якщо вся матерія дійсно зосереджена в галактиках, що світяться, то для цього треба підрахувати загальне число галактик в достатньо великому об'ємі, потім визначити масу середньої галактики. Множивши ці числа один на одного, ми одержимо повну масу речовини в даному об'ємі, а поділивши її на цей об'єм, одержимо середню густину, що цікавить нас.

Так астрономи і поступали. При цьому, перш за все, необхідно було знайти маси окремих галактик. Надійне визначення усередненої по великих об'ємах густини речовини, що входить в галактики, було зроблено близько 30 років тому голландським астрономом Я. Оортом. Численні роботи в цьому напрямі, виконані з тих пір, підтвердили його результат. Якщо у Всесвіті немає помітних кількостей матерії між галактиками, яка чого-небудь не видна, то і Всесвіт завжди розширятиметься.

Проте, є підстави вважати, що спостережувані нами галактики ще далеко не все, що є у Всесвіті. Більш того, невидима маса, ймовірно, складає основну частину Всесвіту. Таким чином, вельми можливо, що безпосередньо спостережувані в телескопи прекрасні узори гігантських галактичних світів -- це лише мала видима частина істинної невидимої структури миру. невидимі маси Всесвіту одержали назву прихованої маси.

Похожие статьи




"Непорожній" Всесвіт - Сучасна космологія і проблема прихованої маси у Всесвіті

Предыдущая | Следующая